38MnB5热成形钢高温变形行为及本构方程

利用Gleeble-3500热模拟试验机对38MnB5热成形钢的高温变形行为进行研究, 分别在650~950℃温度区间内, 以0.01、0.1、1和10 s-1的应变速率对其进行等温单向拉伸测试, 并得到相应条件下的真应力-应变曲线.结果表明: 38MnB5热成形钢流变应力随着变形温度的升高而减小, 随着应变速率的增大而增大.当应变速率逐渐增加时, 热变形时发生的动态回复和动态再结晶效果并不显著, 而当温度逐渐升高时, 二者作用逐渐加强.考虑了温度、应变速率和应变的综合复杂影响, 建立38MnB5热成形钢高温下的本构方程.此本构方程通过对流变应力、应变、应变速率等实验数据的回归分析, 得到与变形温度、应变速率和应变相关的材料参数多项式.计算结果与实验结果对比发现, 通过本构方程所获得的计算值与试验值吻合良好.      

锥形螺旋焊管成形过程的有限元分析

在研究螺旋焊管成形过程中带钢的变形特征、焊管管壁层间应力的基础上,提出了一种特殊工艺过程——锥形螺旋焊管成形工艺。采用有限元法对锥形螺旋焊管成形过程进行有限元数值模拟,结果表明:①随着带钢厚度变大,带钢的应变变小;②随着辊径的减小,带钢边部应变逐渐减少。经过计算,利用现有的工况条件能够实现锥形螺旋焊管的成形过程。     

气体保护焊短路过渡熔滴成形的建模分析

提出了气体保护焊短路过渡过程中的熔滴成形的概念,并建立了模型.通过微距高速摄像技术和数字图像处理技术对熔滴成形过程中小滴状熔液所受的重力、电磁力以及表面张力提供的支持力进行了分析和定量计算,认为表面张力所提供的支持力远大于电磁力和重力共同导致的促使小滴状熔液下落的力.同时考虑了焊丝的熔化,认为以上因素最终造成小滴状熔液能以滴状的形态不断在焊丝端面进行扩展,形成熔滴.试验证明了熔滴成形这一模型的正确性.     

Mg-9Gd-3Y-0.6Zr-0.05Ag镁合金模锻件微观组织及力学性能不均匀性研究

基于DEFORM-3D数值分析软件,模拟了Mg-9Gd-3Y-0.6Zr-0.05Ag镁合金模锻件的成形过程,并研究了其顶部(T)、中部(M)和底部(B)的微观组织和力学性能.结果表明:模锻成形后,模锻件内部区域的温度和应变沿挤压方向从顶部至底部的分布不均匀,其中,温度呈现逐渐升高的趋势,应变呈现先增大、后减小的趋势....     

非关联本构模型在铝合金板料成形有限元模拟中的应用

首先论述了在具有较强各向异性材料的变形分析中应用非关联本构模型的必要性和可行性;接着,以Hill48和Yld2000-3d两种屈服函数为基础建立了非关联本构模型,通过二次开发的方式将建立的本构模型嵌入商业化有限元软件Abaqus/Explicit中,实现在模拟中对这些新模型的应用;最后,应用所开发的本构模型对铝合金圆筒...     

利用激光局部硬化效应提高2B06铝合金板材拉深成形性研究

针对2B06铝合金复杂零件成形困难问题,提出了利用激光热处理局部硬化提高板材成形性的思路。在通过激光热处理试验研究了铝合金板的激光硬化效应的基础上,采用数值模拟计算了铝合金板激光热处理过程中激光光斑路径和其周边热影响区域的峰值温度场,并通过实际测温验证了其准确性。提出并构建了耦合性能梯度的差性坯料模型,对激光局部硬化的杯形件拉深成形性进行了模拟和试验研究。结果表明,激光扫描方式可以形成稳定的梯度温度场并对周边非加热区影响较小,且可以通过多道次扫描方式设计不同宽度范围的大梯度差性板材坯料。力学性能试验表明激光热处理可以有效地提高铝合金的局部加工硬化能力,这种效应可以有效抑制杯形件拉深时圆角大变形区的减薄,从而提升了板材的拉深性能。在上述基础上,将激光局部热处理用于2B06铝合金航空复杂口框零件的成形,通过设计激光处理路径和参数,获得合理的局部硬化区域,可有效地避免在加强筋处出现过度减薄导致的破裂,大大提高复杂零件的成形性。     

小轿车用爪极发电机半固态节能成形新工艺

开展了发电机爪极高温模锻和半固态成形的工艺研究,分析了爪极成形过程中材料流动的规律和不同成形参数下成形载荷的变化情况,对比了不同爪极成形工艺的能耗。首先利用Deform-3D软件建立了爪极成形的有限元计算模型,通过计算得到了高温和半固态材料填充模具型腔的完整过程。然后分析了成形过程中模具型腔内部材料的流动规律、温度变化和成形载荷变化的情况。爪极的半固态成形工艺比热锻成形工艺,最大成形载荷减少73%,成形过程的能量消耗减少83%。     

基于均匀设计法碱性烧结焊剂焊缝成形研究

采用均匀设计法研究了MgO-CaF2-Al2O3-SiO2碱性渣系烧结焊剂的焊缝成形;应用数理统计方法回归出了焊剂中各组分与焊缝成形的数学模型;获得了电熔镁、大理石、氟石、铝矾土、金红石与黏土的交互作用对焊缝成形的影响数据.试验结果表明:大理石与氟石共同作用对焊缝成形的影响为负相关;但大理石与铝矾土、金红石共同作用对焊缝成形的影响则为正相关.     

前纵梁后段热成形数值模拟分析

对某车型前纵梁后段建立数值分析模型,利用AutoForm软件进行热成形模拟分析,针对分析结果中的起皱缺陷优化模型,再次进行模拟分析后起皱缺陷消除,经实际生产验证,按优化方案开发热成形模生产的零件质量与第二次分析结果趋势一致。     

基于DeForm的密封条钢带滚压成形过程有限元分析

以某汽车密封条钢带骨架为研究对象,利用DeForm有限元分析技术对密封条钢带骨架滚压成形过程建立有限元仿真模型,根据模型分析滚轮基本直径递增量和摩擦系数变化对成形过程中带料等效应力和应变的影响规律。结果表明适当增大滚轮基本直径的递增量和减小滚轮与带料之间的摩擦系数,可降低带料成形过程中的等效应力和应变,有利于保证密封条钢带骨架成形过程稳定并防止产生边缘波浪、褶皱等缺陷。